(57)【要約】【課題】特に自動車に非常によく適した長寿命のタッチスクリーンを備えた入力装置を比較的僅かなコストのもとで提供すること。【解決手段】操作面の接触または操作面への押圧によって命令を入力するためのタッチスクリーンと、タッチスクリーンを基準体に対して少なくとも一方向に移動させるためのアクチュエータと、前記基準体と前記タッチスクリーンの機械的結合のための実質的にＵ字形状のバネとが含まれるように構成する。【選択図】図３
2005222551.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力装置において、
操作面の接触または操作面への押圧によって命令を入力するためのタッチスクリーンと、
タッチスクリーンを基準体に対して少なくとも一方向に移動させるためのアクチュエータと、
前記基準体と前記タッチスクリーンの機械的結合のための実質的にＵ字形状のバネとが含まれていることを特徴とする入力装置。
【請求項２】
前記基準体は、情報を表示するためのディスプレイか若しくは自動車の一部である、請求項１記載の入力装置。
【請求項３】
前記基準体とタッチスクリーンとを機械的に結合させるための実質的にU字形状の少なくとも３つのバネが含まれている、請求項１記載の入力装置。
【請求項４】
前記基準体とタッチスクリーンとを機械的に結合させるための実質的にU字形状の少なくとも４つのバネが含まれている、請求項１記載の入力装置。
【請求項５】
実質的にU字形状の前記バネは、開口部を有しており、該開口部は実質的にタッチスクリーンへ配向されている、請求項１記載の入力装置。
【請求項６】
前記開口部は、５ｍｍ〜３０ｍｍの間の幅である、請求項５記載の入力装置。
【請求項７】
前記実質的にU字形状のバネは、開口部に実質的に対向している頂点と開口部を有し、当該実質的にU字形状のバネは、前記頂点と開口部を通って延在する仮想ラインが実質的に操作面に対して平行に延在するように調整されている、請求項１記載の入力装置。
【請求項８】
前記開口部は、５ｍｍ〜３０ｍｍの間の幅である、請求項５記載の入力装置。
【請求項９】
前記タッチスクリーンはアクチュエータを用いて実質的に操作面に対して平行に可動である、請求項１記載の入力装置。
【請求項１０】
前記アクチュエータを用いて、回転運動が生成可能である、請求項１記載の入力装置。
【請求項１１】
前記回転運動の軸線は、実質的に操作面に対して垂直である、請求項１０記載の入力装置。
【請求項１２】
前記実質的にＵ字形状のバネは、０.５ｍｍ〜２ｍｍの厚さを有している、請求項１記載の入力装置。
【請求項１３】
前記実質的にＵ字形状のバネは、プラスチックからなる、請求項１記載の入力装置。
【請求項１４】
前記実質的にＵ字形状のバネは、剛性（Stiffness)ないしバネ定数を有しており、該バネ定数は、タッチスクリーンが前記実質的にＵ字形状のバネとの結合において５Ｈｚ〜１５０Ｈｚの機械的固有周波数を有するように、タッチスクリーンの質量を調整している、請求項１記載の入力装置。
【請求項１５】
前記タッチスクリーンは前記実質的にＵ字形状のバネとの結合において、３０Ｈｚ〜７５Ｈｚの機械的固有周波数を有している、請求項１４記載の入力装置。
【請求項１６】
前記実質的にＵ字形状のバネは、２つのバネアームと、該２つのバネアームの間に配設される開口部と、結合点とを有し、該結合点において２つのバネアームが結合されており、
前記実質的にＵ字形状のバネは、開口部に対して平行する方向でメインバネ定数を有し、  さらに前記結合点と開口部を通って延在する方向でサブバネ定数を有しており、
前記サブバネ定数は、メインバネ定数の少なくとも２倍である、請求項１記載の入力装置。
【請求項１７】
前記サブバネ定数は、メインバネ定数の少なくとも３倍である、請求項１６記載の入力装置。
【請求項１８】
前記サブバネ定数は、メインバネ定数の少なくとも４倍である、請求項１７記載の入力装置。
【請求項１９】
前記実質的にＵ字形状のバネは、２つのバネアームと、該２つのバネアームの間に配設される開口部と、結合点とを有し、該結合点において２つのバネアームが結合されており、  前記実質的にＵ字形状のバネは、開口部に対して平行な方向でメインバネ定数を有しており、
さらに前記実質的にＵ字形状のバネは、開口部に対して垂直な方向にサブバネ定数有しており、
前記サブバネ定数は、メインバネ定数の少なくとも２倍である、請求項１記載の入力装置。
【請求項２０】
前記サブバネ定数は、メインバネ定数の少なくとも３倍である、請求項１９記載の入力装置。
【請求項２１】
前記サブバネ定数は、メインバネ定数の少なくとも４倍である、請求項２０記載の入力装置。
【請求項２２】
前記実質的にＵ字形状のバネは、２つのバネアームと、該２つのバネアームの間に配設される開口部と、結合点とを有しており、該結合点において２つのバネアームが結合されており、
前記実質的にＵ字形状のバネは、開口部と操作面に対して平行方向にメインバネ定数を有しており、
前記実質的にＵ字形状のバネは、開口部に対して垂直方向に但し操作面に対しては平行方向にサブバネ定数を有しており、
前記サブバネ定数は、メインバネ定数の少なくとも２倍である、請求項１記載の入力装置。
【請求項２３】
前記サブバネ定数は、メインバネ定数の少なくとも３倍である、請求項２２記載の入力装置。
【請求項２４】
前記サブバネ定数は、メインバネ定数の少なくとも４倍である、請求項２３記載の入力装置。
【請求項２５】
少なくとも２つの実質的にＵ字形状のバネと、当該少なくとも２つの実質的にＵ字形状のバネの結合のための少なくとも１つの機械的結合要素とが含まれており、前記機械的結合要素と少なくとも２つの実質的にＵ字形状のバネは、共に１つの部分から形成されている、請求項１記載の入力装置。
【請求項２６】
少なくとも２つの実質的にＵ字形状のバネと、当該少なくとも２つの実質的にＵ字形状のバネの結合のための少なくとも１つの機械的結合要素とが含まれており、前記機械的結合要素と少なくとも２つの実質的にＵ字形状のバネは、共に１つの部分から鋳造（モールディング）されている、請求項１記載の入力装置。
【請求項２７】
少なくとも３つの実質的にＵ字形状のバネと、当該３つの実質的にＵ字形状のバネの結合とタッチスクリーンの収容のための少なくとも１つのフレームとが含まれており、前記フレームと少なくとも３つの実質的にＵ字形状のバネは共に１つの部分から形成されている、請求項１記載の入力装置。
【請求項２８】
少なくとも３つの実質的にＵ字形状のバネと、当該３つの実質的にＵ字形状のバネの結合とタッチスクリーンの収容のための少なくとも１つのフレームとが含まれており、前記フレームと少なくとも３つの実質的にＵ字形状のバネは共に１つの部分から鋳造（モールディング）されている、請求項１記載の入力装置。
【請求項２９】
少なくとも４つの実質的にＵ字形状のバネと、当該４つの実質的にＵ字形状のバネの結合とタッチスクリーンの収容のための少なくとも１つのフレームとが含まれており、前記フレームと少なくとも４つの実質的にＵ字形状のバネは共に１つの部分から形成されないしは鋳造されている。
【請求項３０】
少なくとも４つの実質的にＵ字形状のバネと、当該４つの実質的にＵ字形状のバネの結合とタッチスクリーンの収容のための少なくとも１つのフレームとが含まれており、前記フレームと少なくとも４つの実質的にＵ字形状のバネは共に１つの部分から鋳造（モールディング）されている、請求項１記載の入力装置。
【請求項３１】
前記タッチスクリーンは、実質的にＵ字形状のバネによって基準体に対して自由な浮遊状態で支持されている、請求項１記載の入力装置。
【請求項３２】
前記タッチスクリーンは、実質的にＵ字形状のバネによって基準体に対してボールベアリングまたはボールベアリング状の要素によらずに支持されている、請求項１記載の入力装置。
【請求項３３】
前記タッチスクリーンは、実質的にＵ字形状のバネによって基準体に対して摺動面によらずに支持されている、請求項１記載の入力装置。
【請求項３４】
アクチュエータの駆動制御のための制御部が含まれており、該制御部によりアクチュエータは、タッチスクリーンが当該タッチスクリーンを介して入力される命令の確認のために操作面に実質的に平行する方向で当該アクチュエータによって可動となるように、駆動制御可能である、請求項１記載の入力装置。
【請求項３５】
前記タッチスクリーンは、当該タッチスクリーンを用いて入力される命令の確認のために５０ｍｓ〜８００ｍｓの持続時間の間、操作面に対して実質的に平行する方向で可動である、請求項３４記載の入力装置。
【請求項３６】
前記タッチスクリーンは、当該タッチスクリーンを用いて入力される命令の確認のために１００ｍｓ〜４００ｍｓの持続時間の間、操作面に対して実質的に平行する方向で可動である、請求項３４記載の入力装置。
【請求項３７】
前記タッチスクリーンは、当該タッチスクリーンを用いて入力される命令の確認のために、操作面に対して実質的に平行する方向で周期的に可動である、請求項３４記載の入力装置。
【請求項３８】
前記タッチスクリーンは、当該タッチスクリーンを用いて入力される命令の確認のために５０ｍｓ〜８００ｍｓの持続時間の間、操作面に対して実質的に平行する方向で可動である、請求項３７記載の入力装置。
【請求項３９】
前記タッチスクリーンは、当該タッチスクリーンを用いて入力される命令の確認のために１００ｍｓ〜４００ｍｓの持続時間の間、操作面に対して実質的に平行する方向で可動である、請求項３７記載の入力装置。
【請求項４０】
前記実質的にＵ字形状のバネは、剛性（Stiffness)ないしバネ定数を有しており、該バネ定数は、タッチスクリーンが前記実質的にＵ字形状のバネとの結合において５Ｈｚ〜１５０Ｈｚの機械的固有周波数を有するように、タッチスクリーンの質量を調整しており、
前記タッチスクリーンは、当該タッチスクリーンを用いて入力される命令の確認のために、操作面に対して実質的に平行する方向で、固有周波数に実質的に相応する周波数でもって周期的に可動である、請求項３４記載の入力装置。
【請求項４１】
前記タッチスクリーンは、当該タッチスクリーンを用いて入力される命令の確認のために５０ｍｓ〜８００ｍｓの持続時間の間、操作面に対して実質的に平行する方向で可動である、請求項４０記載の入力装置。
【請求項４２】
前記タッチスクリーンは、当該タッチスクリーンを用いて入力される命令の確認のために１００ｍｓ〜４００ｍｓの持続時間の間、操作面に対して実質的に平行する方向で可動である、請求項４０記載の入力装置。
【請求項４３】
前記タッチスクリーンは、当該タッチスクリーンを用いて入力される命令の確認のために、操作面に対して実質的に平行する方向で、減衰する振動でもって可動である、請求項３４記載の入力装置。
【請求項４４】
前記減衰する振動は、指数的成分を有する包絡線を有している、請求項４３記載の入力装置。
【請求項４５】
前記実質的にＵ字形状のバネは、剛性（Stiffness)ないしバネ定数を有しており、該バネ定数は、タッチスクリーンが前記実質的にＵ字形状のバネとの結合において５Ｈｚ〜１５０Ｈｚの機械的固有周波数を有するように、タッチスクリーンの質量を調整しており、
前記タッチスクリーンは、当該タッチスクリーンを用いて入力される命令の確認のために、操作面に対して実質的に平行する方向で、実質的に固有周波数に相応する周波数でもって周期的に可動である、請求項４４記載の入力装置。
【請求項４６】
入力装置において、
操作面の接触または操作面への押圧によって命令を入力するためのタッチスクリーンと、  前記タッチスクリーンを基準体に対して少なくとも一方向に移動させるためのアクチュエータと、
前記基準体と前記タッチスクリーンの機械的結合のためのバネとを有し、
前記ばねは、操作面に対して平行方向にメインバネ定数を有しており、
前記バネは、操作面に対して平行に但しメイン方向に対しては垂直方向のサブ方向ではサブバネ定数を有しており、
前記サブバネ定数は、メインバネ定数の少なくとも２倍であることを特徴とする入力装置。
【請求項４７】
前記サブバネ定数は、メインバネ定数の少なくとも３倍である、請求項４６記載の入力装置。
【請求項４８】
前記サブバネ定数は、メインバネ定数の少なくとも４倍である、請求項４６記載の入力装置。
【請求項４９】
前記基準体は、情報表示のためのディスプレイか又は自動車の一部である、請求項４６記載の入力装置。
【請求項５０】
前記基準体とタッチスクリーンの機械的結合のために、少なくとも３つのバネが含まれている、請求項４６記載の入力装置。
【請求項５１】
前記基準体とタッチスクリーンの機械的結合のために、少なくとも４つのバネが含まれている、請求項４６記載の入力装置。
【請求項５２】
前記タッチスクリーンは、アクチュエータを用いて操作面に対して実質的に平行な方向に可動である、請求項４６記載の入力装置。
【請求項５３】
アクチュエータを用いて回転運動が生成可能である、請求項４６記載の入力装置。
【請求項５４】
前記回転運動の軸線は、操作面に対して実質的に垂直な方向にある、請求項４６記載の入力装置。
【請求項５５】
前記ばねは、実質的にプラスチックからなっている、請求項４６記載の入力装置。
【請求項５６】
前記メインバネ定数は、タッチスクリーンがバネとの結合において５Ｈｚ〜１５０Ｈｚの機械的固有周波数を有するように、タッチスクリーンの質量を調整している、請求項４６記載の入力装置。
【請求項５７】
前記タッチスクリーンは、バネとの結合において３０Ｈｚ〜７５Ｈｚの機械的固有周波数を有している、請求項５６記載の入力装置。
【請求項５８】
少なくとも２つのバネと、該少なくとも２つのバネとの結合のための少なくとも１つの機械的結合要素が含まれており、前記機械的結合要素と少なくとも２つのバネは、共に１つの部分から形成されている、請求項４６記載の入力装置。
【請求項５９】
少なくとも２つのバネと、該少なくとも２つのバネとの結合のための少なくとも１つの機械的結合要素が含まれており、前記機械的結合要素と少なくとも２つのバネは、共に１つの部分から鋳造（モールディング）されている、請求項４６記載の入力装置。
【請求項６０】
少なくとも３つのバネと、該少なくとも３つのバネの結合とタッチスクリーンの収容のための少なくとも１つのフレームが含まれており、前記フレームと少なくとも３つのバネは、共に１つの部分から形成されている、請求項４６記載の入力装置。
【請求項６１】
少なくとも３つのバネと、該少なくとも３つのバネの結合とタッチスクリーンの収容のための少なくとも１つのフレームが含まれており、前記フレームと少なくとも３つのバネは、共に１つの部分から鋳造（モールディング）されている、請求項４６記載の入力装置。
【請求項６２】
４つのバネと、該４つのバネの結合とタッチスクリーンの収容のための少なくとも１つのフレームが含まれており、前記フレームと４つのバネは、共に１つの部分から形成されている、請求項４６記載の入力装置。
【請求項６３】
４つのバネと、該４つのバネの結合とタッチスクリーンの収容のための少なくとも１つのフレームが含まれており、前記フレームと４つのバネは、共に１つの部分から鋳造（モールディング）されている、請求項４６記載の入力装置。
【請求項６４】
前記タッチスクリーンは、バネによって基準体に対して自由な浮遊状態で支持されている、請求項４６記載の入力装置。
【請求項６５】
前記タッチスクリーンは、基準体に対して、ボールベアリング又はボールベアリング状の要素によって支持されない、請求項４６記載の入力装置。
【請求項６６】
前記タッチスクリーンは、摺動面によって支持されない、請求項４６記載の入力装置。
【請求項６７】
アクチュエータの駆動制御のための制御部が含まれており、該制御部によりアクチュエータは、タッチスクリーンが当該タッチスクリーンを介して入力される命令の確認のために操作面に実質的に平行する方向で当該アクチュエータによって可動となるように、駆動制御可能である、請求項４６記載の入力装置。
【請求項６８】
前記タッチスクリーンは、当該タッチスクリーンを用いて入力される命令の確認のために５０ｍｓ〜８００ｍｓの持続時間の間、操作面に対して実質的に平行する方向で可動である、請求項６７記載の入力装置。
【請求項６９】
前記タッチスクリーンは、当該タッチスクリーンを用いて入力される命令の確認のために１００ｍｓ〜４００ｍｓの持続時間の間、操作面に対して実質的に平行する方向で可動である、請求項６７記載の入力装置。
【請求項７０】
前記タッチスクリーンは、当該タッチスクリーンを用いて入力される命令の確認のために操作面に対して実質的に平行する方向で周期的に可動である、請求項６７記載の入力装置。
【請求項７１】
前記タッチスクリーンは、当該タッチスクリーンを用いて入力される命令の確認のために５０ｍｓ〜８００ｍｓの持続時間の間、操作面に対して実質的に平行する方向で可動である、請求項７０記載の入力装置。
【請求項７２】
前記タッチスクリーンは、当該タッチスクリーンを用いて入力される命令の確認のために１００ｍｓ〜４００ｍｓの持続時間の間、操作面に対して実質的に平行する方向で可動である、請求項７０記載の入力装置。
【請求項７３】
入力装置において、
操作面の接触または操作面への押圧によって命令を入力するためのタッチスクリーンと、  前記タッチスクリーンを基準体に対して少なくとも一方向に移動させるためのアクチュエータと、
前記基準体と前記タッチスクリーンの機械的結合のための少なくとも２つのバネと、
少なくとも２つのバネの結合とタッチスクリーンの収容のための１つのフレームが含まれており、
前記フレームと少なくとも２つのバネは、共に１つの部分からなっていることを特徴とする入力装置。
【請求項７４】
前記フレームと少なくとも２つのバネは、共に１つの部分から鋳造されている、請求項７３記載の入力装置。
【請求項７５】
３つのバネが含まれている、請求項７３記載の入力装置。
【請求項７６】
４つのバネが含まれている、請求項７３記載の入力装置。
【請求項７７】
前記基準体は、情報表示のためのディスプレイか又は自動車の一部である、請求項７３記載の入力装置
【請求項７８】
前記タッチスクリーンは、アクチュエータを用いて操作面に対して実質的に平行な方向に可動である、請求項７３記載の入力装置。
【請求項７９】
前記アクチュエータを用いて回転運動が生成可能である、請求項７３記載の入力装置。
【請求項８０】
前記回転運動の軸線は、操作面に対して実質的に垂直方向にある、請求項７９記載の入力装置。
【請求項８１】
前記少なくとも２つのバネとフレームは、実質的にプラスチックからなっている、請求項７３記載の入力装置。
【請求項８２】
前記ばねは、それぞれ１つのバネ定数（Stiffness）を有しており、これらのバネ定数は、タッチスクリーンが前記バネとの結合において５Ｈｚ〜１５０Ｈｚの機械的固有周波数を有するように、タッチスクリーンの質量とそれぞれ別のバネのバネ定数を調整している、請求項７３記載の入力装置。
【請求項８３】
前記固有周波数は、３０Ｈｚ〜７５Ｈｚの間にある、請求項８２記載の入力装置。
【請求項８４】
前記タッチスクリーンは、少なくとも２つのバネによって基準体に対して自由な浮遊状態で支持されている、請求項７３記載の入力装置。
【請求項８５】
前記タッチスクリーンは、基準体に対して、ボールベアリング又はボールベアリング状の要素によって支持されない、請求項８４記載の入力装置。
【請求項８６】
前記タッチスクリーンは、基準体に対して摺動面によって支持されない、請求項８４記載の入力装置。
【請求項８７】
アクチュエータの駆動制御のための制御部が含まれており、該制御部によりアクチュエータは、タッチスクリーンが当該タッチスクリーンを介して入力される命令の確認のために操作面に実質的に平行する方向で当該アクチュエータによって可動となるように、駆動制御可能である、請求項７３記載の入力装置。
【請求項８８】
前記タッチスクリーンは、当該タッチスクリーンを用いて入力される命令の確認のために５０ｍｓ〜８００ｍｓの持続時間の間、操作面に対して実質的に平行する方向で可動である、請求項８７記載の入力装置。
【請求項８９】
前記タッチスクリーンは、当該タッチスクリーンを用いて入力される命令の確認のために１００ｍｓ〜４００ｍｓの持続時間の間、操作面に対して実質的に平行する方向で可動である、請求項８７記載の入力装置。
【請求項９０】
前記タッチスクリーンは、当該タッチスクリーンを用いて入力される命令の確認のために、操作面に対して実質的に平行する方向で周期的に可動である、請求項８７記載の入力装置。
【請求項９１】
前記タッチスクリーンは、当該タッチスクリーンを用いて入力される命令の確認のために５０ｍｓ〜８００ｍｓの持続時間の間、操作面に対して実質的に平行する方向で可動である、請求項９０記載の入力装置。
【請求項９２】
前記タッチスクリーンは、当該タッチスクリーンを用いて入力される命令の確認のために１００ｍｓ〜４００ｍｓの持続時間の間、操作面に対して実質的に平行する方向で可動である、請求項９０記載の入力装置。
【請求項９３】
入力装置において、
操作面の接触または操作面への押圧によって命令を入力するためのタッチスクリーンと、  前記タッチスクリーンを基準体に対して少なくとも一方向に移動させるためのアクチュエータと、
前記タッチスクリーンを基準体と機械的に結合させるための実質的にプラスチックからなるバネとが含まれていることを特徴とする入力装置。
【請求項９４】
前記基準体は、情報表示のためのディスプレイか又は自動車の一部である、請求項９３記載の入力装置。
【請求項９５】
前記基準体とタッチスクリーンの機械的結合のための、実質的にプラスチックからなる少なくとも３つのバネが含まれている、請求項９３記載の入力装置。
【請求項９６】
前記基準体とタッチスクリーンの機械的結合のための、実質的にプラスチックからなる少なくとも４つのバネが含まれている、請求項９３記載の入力装置。
【請求項９７】
前記タッチスクリーンは、実質的にプラスチックからなるばねによって基準体に対して自由な浮遊状態で支持される、請求項９３記載の入力装置。
【請求項９８】
前記タッチスクリーンは、基準体に対して、ボールベアリング又はボールベアリング状の要素によって支持されない、請求項９７記載の入力装置。
【請求項９９】
前記タッチスクリーンは、基準体に対して摺動面によって支持されない、請求項９７記載の入力装置。
【請求項１００】
アクチュエータの駆動制御のための制御部が含まれており、該制御部によりアクチュエータは、タッチスクリーンが当該タッチスクリーンを介して入力される命令の確認のために操作面に実質的に平行する方向で当該アクチュエータによって可動となるように、駆動制御可能である、請求項９３記載の入力装置。
【請求項１０１】
前記タッチスクリーンは、当該タッチスクリーンを用いて入力される命令の確認のために５０ｍｓ〜８００ｍｓの持続時間の間、操作面に対して実質的に平行する方向で可動である、請求項１００記載の入力装置。
【請求項１０２】
前記タッチスクリーンは、当該タッチスクリーンを用いて入力される命令の確認のために１００ｍｓ〜４００ｍｓの持続時間の間、操作面に対して実質的に平行する方向で可動である、請求項１００記載の入力装置。
【請求項１０３】
前記タッチスクリーンは、当該タッチスクリーンを用いて入力される命令の確認のために、操作面に対して実質的に平行する方向で周期的に可動である、請求項１００記載の入力装置。
【請求項１０４】
前記タッチスクリーンは、当該タッチスクリーンを用いて入力される命令の確認のために５０ｍｓ〜８００ｍｓの持続時間の間、操作面に対して実質的に平行する方向で可動である、請求項１０３記載の入力装置。
【請求項１０５】
前記タッチスクリーンは、当該タッチスクリーンを用いて入力される命令の確認のために１００ｍｓ〜４００ｍｓの持続時間の間、操作面に対して実質的に平行する方向で可動である、請求項１０３記載の入力装置。
【請求項１０６】
入力装置において、
操作面の接触または操作面への押圧によって命令を入力するためのタッチスクリーンと、  前記タッチスクリーンを基準体に対して少なくとも一方向に移動させるためのアクチュエータと、
前記タッチスクリーンを基準体と機械的に結合させるための少なくとも１つのバネとが含まれており、前記タッチスクリーンは、ばねによって基準体に対して自由な浮遊状態で支持されることを特徴とする入力装置。
【請求項１０７】
前記タッチスクリーンは、基準体に対して、ボールベアリング又はボールベアリング状の要素によって支持されない、請求項１０６記載の入力装置。
【請求項１０８】
前記タッチスクリーンは、基準体に対して摺動面によって支持されない、請求項１０６記載の入力装置。
【請求項１０９】
アクチュエータの駆動制御のための制御部が含まれており、該制御部によりアクチュエータは、タッチスクリーンが当該タッチスクリーンを介して入力される命令の確認のために操作面に実質的に平行する方向で当該アクチュエータによって可動となるように、駆動制御可能である、請求項１０６記載の入力装置。
【請求項１１０】
前記タッチスクリーンは、当該タッチスクリーンを用いて入力される命令の確認のために５０ｍｓ〜８００ｍｓの持続時間の間、操作面に対して実質的に平行する方向で可動である、請求項１０９記載の入力装置。
【請求項１１１】
前記タッチスクリーンは、当該タッチスクリーンを用いて入力される命令の確認のために１００ｍｓ〜４００ｍｓの持続時間の間、操作面に対して実質的に平行する方向で可動である、請求項１０９記載の入力装置。
【請求項１１２】
前記タッチスクリーンは、当該タッチスクリーンを用いて入力される命令の確認のために、操作面に対して実質的に平行する方向で周期的に可動である、請求項１０９記載の入力装置。
【請求項１１３】
前記タッチスクリーンは、当該タッチスクリーンを用いて入力される命令の確認のために５０ｍｓ〜８００ｍｓの持続時間の間、操作面に対して実質的に平行する方向で可動である、請求項１１２記載の入力装置。
【請求項１１４】
前記タッチスクリーンは、当該タッチスクリーンを用いて入力される命令の確認のために１００ｍｓ〜４００ｍｓの持続時間の間、操作面に対して実質的に平行する方向で可動である、請求項１１２記載の入力装置。
【請求項１１５】
表示装置において、
操作面の接触または操作面への押圧によって命令を入力するためのタッチスクリーンと、  前記タッチスクリーンを基準体に対して少なくとも一方向に移動させるためのアクチュエータと、
前記タッチスクリーンを基準体と機械的に結合させるための実質的にＵ字形状のバネとが含まれていることを特徴とする表示装置。
【請求項１１６】
表示装置において、
操作面の接触または操作面への押圧によって命令を入力するための透過的タッチスクリーンと、
前記タッチスクリーン下方に配設された情報の光学的表示のためのディスプレイと、
前記タッチスクリーンをディスプレイに対して少なくとも操作面に対して実質的に平行する一方向に移動させるためのアクチュエータと、
前記アクチュエータを駆動制御するための制御部とを有し、
前記アクチュエータは制御部を用いて、タッチスクリーンが当該タッチスクリーンを介して入力される命令の確認のために、操作面に対して実質的に平行する方向に当該アクチュエータによって可動となるように駆動制御可能であることを特徴とする表示装置。
【請求項１１７】
前記タッチスクリーンは、当該タッチスクリーンを介して入力される命令の確認のために５０ｍｓ〜８００ｍｓの持続時間の間、操作面に実質的に平行する方向に可動である、請求項１１６記載の表示装置。
【請求項１１８】
前記タッチスクリーンは、当該タッチスクリーンを介して入力される命令の確認のために、１００ｍｓ〜４００ｍｓの持続時間の間、操作面に対して実質的に平行する方向に可動である、請求項１１６記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力装置、特に自動車用のタッチスクリーンを有する入力装置に関している。
【背景技術】
【０００２】
タッチスクリーンは、例えばドイツ連邦共和国特許出願DE 201 02 197 U1 明細書から公知である。このDE 201 02 197 U1 明細書では、電子信号と記号及び符号の接触操作入力の視覚化のためのタッチスクリーンであって、視覚化のための機能平面とこれに対応するさらに高位に配置されたスポット状に変形可能な保護平面から構成されているタッチスクリーンが開示されている。この場合保護平面を介した接触による機能平面の所定の点の選択のもとで、変形された保護平面における接触点の位置において知覚可能なユーザーの触覚ない触感刺激に対する少なくとも１つの操作信号が生成され、この触覚（触感刺激）に対する操作信号が、機能平面内部及び/又は下部に偏心的に配置されている振動要素によって生成される。さらに当該DE 201 02 197 U1 明細書から公知のタッチスクリーンのもとでは、機能平面から保護平面への生成された振動の伝達が２つの平面の直接の接触によって及び/又は当該変面の縁部領域を介した剛性若しくは弾性的接続要素によって行われる。
【０００３】
タッチスクリーンの対する詳細は、例えばスリーエム・タッチシステムズ株式会社のインターネットサイト（WWW.3m.com/3mtouchsystems/）から入手可能である。そこでは例えば以下のような３ＭＴＭ社製のタッチスクリーンが提示されている。：
−MicroTouchＴＭ  12.1″FPD Touch Monitor
（http://www.3m.com/3MTouchSystems/Products/Monitors/FPDdesktop.jhtml参照）
−MicroTouchＴＭ  M150 FPD Touch Monitor
（http://www.3m.com/3MTouchSystems/Products/Monitors/M150.jhtml参照）
−MicroTouchＴＭ  CRT Touch Monitors
（http://www.3m.com/3MTouchSystems/Products/Monitors/CRTdesktop.jhtml参照）
−MicroTouchＴＭ  ChassisTouchＴＭ  FPD Touch Monitors
（http://www.3m.com/3MTouchSystems/Products/Monitors/FPDchassis.jhtml参照）
−MicroTouchＴＭ  ChassisTouchＴＭ  CRT Touch Monitor
（http://www.3m.com/3MTouchSystems/Products/Monitors/CRTchassis.jhtml参照）
タッチスクリーンに対するさらなる詳細は、以下のインターネットサイトからも得られる。：
−www.elotouch.com/products/default.asp
−www.3m.com/3MTouchSystems/Products/Resistive/5-wire.jhtml
−www.3m.com/3MTouchSystems/Products/Resistive/PL.jhtml
−www.3m.com/3MTouchSystems/Products/Resistive/FG.jhtml
−www.3m.com/3MTouchSystems/Products/Resistive/SRTS.jhtml
【０００４】
ドイツ連邦共和国特許出願DE 201 80 024 U1 明細書ないしは対応する国際公開第０１/５４１０９号パンフレットからは、ハプティック・フィードバックに対し、コンピュータにおける信号の入力と、接触制御のユーザーに応力を出力するためのハプティック・フィードバックを備えた接触制御装置が公知である。この接触制御装置は接触型入力デバイスを有しており、このデバイスはほぼ平面の接触表面を有している。これはユーザーが触れている接触表面上の位置に基づいて、位置信号をコンピュータのプロセッサに入力させ、この位置信号は当該のポジションデータを二次元的に再生する。国際公開第０１/５４１０９号パンフレットによる接触制御装置は、さらに少なくとも１つの接触入力デバイスに接続されたアクチュエータを有しており、この場合このアクチュエータは、接触表面に触れるユーザーに触覚的感覚を与えるために接触入力デバイスに対して応力を送出する。
【０００５】
この場合アクチュエータは、この応力をプロセッサから出力された応力情報に基づいて接触入力デバイスに直接送出する。
【０００６】
ハプティックフィードバックは、さらに米国特許第６,４２９,８４６号明細書、国際公開第０３/０３８８００号パンフレット及び国際公開第０３/４１０４６号パンフレットからも公知である。
【０００７】
ドイツ連邦共和国特許出願DE 197 31 285 A1 明細書からは、複数の選択可能なメニュ、機能及び/又は機能値を備えた装置のための操作素子が開示されている。この操作素子は、ユーザーによって操作可能でかつ局所的移動ないし表面の接触によって選択を実施できる表面を有している。この表面はその形状において、選択された及び/又は選択可能なメニュ、機能、及び/又は機能値に応じて可変である。
【特許文献１】ドイツ連邦共和国特許出願DE 201 02 197 U1 明細書
【特許文献２】ドイツ連邦共和国特許出願DE 201 80 024 U1 明細書
【特許文献３】米国特許第６,４２９,８４６号明細書
【特許文献４】国際公開第０３/０３８８００号パンフレット
【特許文献５】国際公開第０３/４１０４６号パンフレット
【特許文献６】ドイツ連邦共和国特許出願DE 197 31 285 A1 明細書
【非特許文献１】インターネット＜ＵＲＬ：http://www.3m.com/3MTouchSystems/Products/Monitors/FPDdesktop.jhtml＞
【非特許文献２】インターネット＜ＵＲＬ：http://www.3m.com/3MTouchSystems/Products/Monitors/M150.jhtml
【非特許文献３】インターネット＜ＵＲＬ：http://www.3m.com/3MTouchSystems/Products/Monitors/CRTdesktop.jhtml
【非特許文献４】インターネット＜ＵＲＬ：http://www.3m.com/3MTouchSystems/Products/Monitors/FPDchassis.jhtml
【非特許文献５】インターネット＜ＵＲＬ：http://www.3m.com/3MTouchSystems/Products/Monitors/CRTchassis.jhtml
【非特許文献６】インターネット＜ＵＲＬ：http://www.elotouch.com/products/default.asp
【非特許文献７】インターネット＜ＵＲＬ：http://www.3m.com/3MTouchSystems/Products/Resistive/5-wire.jhtml
【非特許文献８】インターネット＜ＵＲＬ：http://www.3m.com/3MTouchSystems/Products/Resistive/PL.jhtml
【非特許文献９】インターネット＜ＵＲＬ：http://www.3m.com/3MTouchSystems/Products/Resistive/FG.jhtml
【非特許文献１０】インターネット＜ＵＲＬ：http://www.3m.com/3MTouchSystems/Products/Resistive/SRTS.jhtml
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、タッチスクリーンを備えた入力装置の改善を行うことである。望ましくは、特に自動車に非常によく適した長寿命の入力装置を比較的僅かなコストのもとで提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題は本発明により、操作面の接触または操作面への押圧によって命令を入力するためのタッチスクリーンと、
タッチスクリーンを基準体に対して少なくとも一方向に移動させるためのアクチュエータと、
前記基準体と前記タッチスクリーンの機械的結合のための実質的にＵ字形状のバネとが含まれている構成によって解決される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
そのような基準体は、自動車の一部、例えばハンドルやコンソールなどであり得る。またタッチスクリーンは情報を光学的に表示するように構成されていてもよい。しかしながら代替的構成例において、情報を光学的に表示するディスプレイが（透過的な）タッチスクリーンの下方に設けられ、この場合タッチスクリーンは、ディスプレイ、特に操作面に対して実質的に平行な方向に可動である。このケースでは本発明の主旨においてディスプレイが基準体であるか若しくは基準体の少なくとも一部である。
【００１１】
本発明の別の構成例によれば、入力装置は、基準体とタッチスクリーンを機械的に結合させるための実質的にU字形状の少なくとも３つ若しくは４つのバネを含んでいる。
【００１２】
本発明のさらに別の構成例によれば、実質的にU字形状のバネが、特に５ｍｍ３０ｍｍ幅の開口部を有し、この開口部は実質的にタッチスクリーンへ配向されている。さらにこの実質的にU字形状のバネは、本発明の有利な実施例において、開口部に実質的に対向している頂点を有し、その際に実質的にU字形状のバネは、当該頂点と開口部を通って延在する仮想ラインが操作面に対して実質的に平行する方向に延在するように調整されている。
【００１３】
本発明の別の実施例によれば、アクチュエータは、タッチスクリーンがアクチュエータを用いて実質的に、特に当該アクチュエータの回転運動に基づいて操作面に対し平行に移動可能であるように構成されている。
【００１４】
さらに別の有利な実施例によれば、前記実質的にＵ字形状のバネは、０.５ｍｍ〜２ｍｍの厚さを有している。このバネは、本発明のさらに別の構成例によれば、プラスチックからなる。そのようなプラスチックは、特にポリカーボネート（polycarbonate）、ＡＢＳ、アセタール（acetal）又はポリエチレン（polyethylene）を含み得る。特に有利には前記実質的にＵ字形状のバネがアセタールから形成される。
【００１５】
本発明の別の有利な実施例によれば、前記実質的にＵ字形状のバネは、剛性（スチフネス）ないしバネ定数を有しており、該バネ定数は、タッチスクリーンが前記実質的にＵ字形状のバネ（ないしは全てのバネ）との結合において５Ｈｚ〜１５０Ｈｚ、特に３０Ｈｚ〜７５Ｈｚの機械的固有周波数を有するように、タッチスクリーンの質量を調整している。
【００１６】
本発明の別の構成例によれば、前記実質的にＵ字形状のバネは、２つのバネアームと、該２つのバネアームの間に配設される開口部と、結合点とを有しており、該結合点において２つのバネアームが結合されており、その際実質的にＵ字形状のバネは開口部に対して平行な方向でメインバネ定数を有し、さらに前記結合点と開口部を通って延在する方向でサブバネ定数を有しており、前記サブバネ定数は、メインバネ定数の少なくとも２倍か、若しくは少なくとも３倍である。
【００１７】
さらに別の有利な構成例によれば、前記実質的にＵ字形状のバネは、２つのバネアームと、該２つのバネアームの間に配設される開口部と、結合点とを有しており、該結合点において２つのバネアームが結合されており、その際実質的にＵ字形状のバネは開口部に対して平行方向でメインバネ定数を有しており、その際当該実質的にＵ字形状のバネは開口部に対して垂直方向にサブバネ定数を有しており、その際このサブバネ定数は、メインバネ定数の少なくとも２倍である。特に複数のバネで有利には、サブバネ定数が少なくともメインバネ定数の４倍である。
【００１８】
本発明のさらなる別の実施例によれば、前記実質的にＵ字形状のバネは、２つのバネアームと、該２つのバネアームの間に配設される開口部と、結合点とを有しており、該結合点において２つのバネアームが結合されており、前記実質的にＵ字形状のバネは開口部と操作面に対して平行方向にメインバネ定数を有しており、その際当該実質的にＵ字形状のバネは開口部に対して垂直方向に但し操作面に対しては平行方向にサブバネ定数を有しており、その際このサブバネ定数は、メインバネ定数の少なくとも２倍、有利には３倍である。特にそれらのバネで有利には、サブバネ定数がメインバネ定数の少なくとも４倍である。
【００１９】
本発明の別の有利な構成例によれば、入力装置が少なくとも２つの実質的にＵ字形状のバネと、当該少なくとも２つの実質的にＵ字形状のバネの結合のための少なくとも１つの機械的結合要素とを含んでおり、前記機械的結合要素と少なくとも２つの実質的にＵ字形状のバネは、共に１つの部分から形成ないしは鋳造されている。さらに別の有利な構成例によれば、入力装置が少なくとも３つの実質的にＵ字形状のバネと、当該３つの実質的にＵ字形状のバネの結合とタッチスクリーンの収容のための少なくとも１つのフレームとを含んでおり、前記フレームと少なくとも３つの実質的にＵ字形状のバネは共に１つの部分から形成されないしは鋳造されている。さらに別の有利な実施例によれば、入力装置が少なくとも４つの実質的にＵ字形状のバネと、当該４つの実質的にＵ字形状のバネの結合とタッチスクリーンの収容のための少なくとも１つのフレームとを含んでおり、前記フレームと少なくとも４つの実質的にＵ字形状のバネは共に１つの部分から形成されないしは鋳造されている。
【００２０】
本発明のさらなる構成例によれば、前記タッチスクリーンが実質的にＵ字形状のバネによって基準体に対して自由な浮遊状態、特にボールベアリング、ボールベアリング状要素、及び/又は摺動面なしで支持されている。
【００２１】
本発明の更に別の構成例によれば、入力装置はアクチュエータの駆動制御のための制御部を含んでおり、該制御部によりアクチュエータは、タッチスクリーンが当該タッチスクリーンを介して入力される命令の確認のために操作面に実質的に平行する方向で５０ｍｓ〜８００ｍｓの持続時間の間、有利には１００ｍｓ〜４００ｍｓの間、当該アクチュエータによって可動となるように、駆動制御可能である。この運動は例えば、特にタッチスクリーンの質量体とバネからなる揺動系の固有周波数によって周期的に行われてもよい。その際の周期的な運動は、例えば指数成分を有する包絡線を伴う減衰的揺動ないし振動であり得る。
【００２２】
前記課題はさらに本発明により、操作面の接触または操作面への押圧によって命令を入力するためのタッチスクリーンと、タッチスクリーンを基準体に対して少なくとも一方向に移動させるためのアクチュエータと、前記基準体と前記タッチスクリーンの機械的結合のためのバネとを有している構成によって解決される。その際このバネは操作面に平行するメイン方向でメインバネ定数を有しており、さらに操作面に対して平行する但しメイン方向に対しては垂直なサブ方向においてサブバネ定数を有しており、この場合このサブバネ定数は、メインバネ定数の少なくとも２倍、有利には３倍である。これらのバネでさらに有利には、サブバネ定数がメインバネ定数の少なくとも４倍である。
【００２３】
前述した基準体は、自動車の一部、例えばハンドルやコンソールなどであり得る。またタッチスクリーンは情報を光学的に表示するように構成されていてもよい。しかしながら代替的構成例において、情報を光学的に表示するディスプレイが（透過的な）タッチスクリーンの下方に設けられ、この場合タッチスクリーンは、ディスプレイ、特に操作面に対して実質的に平行な方向に可動である。このケースでは本発明の主旨においてディスプレイが基準体であるか若しくは基準体の少なくとも一部である。
【００２４】
本発明の別の構成例によれば、入力装置は、基準体とタッチスクリーンを機械的に結合させるための少なくとも３つ若しくは４つのバネを含んでいる。
【００２５】
本発明の別の実施例によれば、アクチュエータは、タッチスクリーンがアクチュエータを用いて実質的に、特に当該アクチュエータの回転運動に基づいて操作面に対し平行に移動可能であるように構成されている。
【００２６】
さらに別の有利な実施例によれば、前記バネは、０.５ｍｍ〜２ｍｍの厚さを有している。このバネは、本発明のさらに別の構成例によれば、プラスチックからなる。そのようなプラスチックは、特にポリカーボネート（polycarbonate）、ＡＢＳ、アセタール（acetal）又はポリエチレン（polyethylene）を含み得る。特に有利には前記実質的にＵ字形状のバネがアセタールから形成される。
【００２７】
本発明の別の有利な実施例によれば、前記バネは、剛性（スチフネス）ないしバネ定数を有しており、該バネ定数は、タッチスクリーンが前記バネ（ないしは全てのバネ）との結合において５Ｈｚ〜１５０Ｈｚ、特に３０Ｈｚ〜７５Ｈｚの機械的固有周波数を有するように、タッチスクリーンの質量を調整している。
【００２８】
本発明の別の有利な構成例によれば、入力装置が少なくとも２つのバネと、当該少なくとも２つのバネの結合のための少なくとも１つの機械的結合要素とを含んでおり、前記機械的結合要素と少なくとも２つのバネは、共に１つの部分から形成ないしは鋳造されている。さらに別の有利な構成例によれば、入力装置が少なくとも３つのバネと、当該３つのバネの結合とタッチスクリーンの収容のための少なくとも１つのフレームとを含んでおり、前記フレームと少なくとも３つのバネは共に１つの部分から形成されないしは鋳造されている。さらに別の有利な実施例によれば、入力装置が少なくとも４つのバネと、当該少なくとも４つのバネの結合とタッチスクリーンの収容のための少なくとも１つのフレームとを含んでおり、前記フレームと少なくとも４つのバネは共に１つの部分から形成されないしは鋳造されている。
【００２９】
本発明のさらなる構成例によれば、前記タッチスクリーンがバネによって基準体に対して自由な浮遊状態、特にボールベアリング、ボールベアリング状要素、及び/又は摺動面なしで支持されている。
【００３０】
本発明の更に別の構成例によれば、入力装置はアクチュエータの駆動制御のための制御部を含んでおり、該制御部によりアクチュエータは、タッチスクリーンが当該タッチスクリーンを介して入力される命令の確認のために操作面に実質的に平行する方向で、５０ｍｓ〜８００ｍｓの持続時間の間、有利には１００ｍｓ〜４００ｍｓの間、当該アクチュエータによって可動となるように、駆動制御可能である。この運動は例えば、特にタッチスクリーンの質量体とバネからなる揺動系の固有周波数によって周期的に行われてもよい。その際の周期的な運動は、例えば指数的成分を有する包絡線を伴う減衰的揺動ないし振動であり得る。
【００３１】
前記課題はさらに次のような入力装置、特に自動車用の入力装置であって、操作面の接触または操作面への押圧によって命令を入力するためのタッチスクリーンと、タッチスクリーンを基準体に対して少なくとも一方向に移動させるためのアクチュエータと、前記基準体と前記タッチスクリーンの機械的結合のための少なくとも２つのバネ、有利には少なくとも３つのバネと、少なくとも２つのバネの結合とタッチスクリーンの収容のためのフレームとを有している構成によって解決される。その際前記フレームと少なくとも２つのバネは、共に１つの部分から形成ないしは鋳造されている。本発明の部ｔの構成例では入力装置は４つのバネを含んでいる。
【００３２】
前述した基準体は、自動車の一部、例えばハンドルやコンソールなどであり得る。またタッチスクリーンは情報を光学的に表示するように構成されていてもよい。しかしながら代替的構成例において、情報を光学的に表示するディスプレイが（透過的な）タッチスクリーンの下方に設けられ、この場合タッチスクリーンは、ディスプレイ、特に操作面に対して実質的に平行な方向に可動である。このケースでは本発明の主旨においてディスプレイが基準体であるか若しくは基準体の少なくとも一部である。
【００３３】
本発明の別の実施例によれば、アクチュエータは、タッチスクリーンがアクチュエータを用いて実質的に、特に当該アクチュエータの回転運動に基づいて操作面に対し平行に移動可能であるように構成されている。
【００３４】
さらに本発明の別の有利な実施例によれば前記バネは、プラスチックからなる。そのようなプラスチックは、特にポリカーボネート（polycarbonate）、ＡＢＳ、アセタール（acetal）又はポリエチレン（polyethylene）を含み得る。特に有利には前記実質的にＵ字形状のバネがアセタールから形成される。
【００３５】
本発明の別の有利な実施例によれば、前記バネは、それぞれ１つの剛性（スチフネス）ないしバネ定数を有しており、これらのバネ定数は、タッチスクリーンが前記バネとの結合において５Ｈｚ〜１５０Ｈｚ、特に３０Ｈｚ〜７５Ｈｚの機械的固有周波数を有するように、タッチスクリーンの質量を調整している。
【００３６】
本発明のさらなる構成例によれば、前記タッチスクリーンがバネによって基準体に対して自由な浮遊状態、特にボールベアリング、ボールベアリング状要素、及び/又は摺動面なしで支持されている。
【００３７】
本発明の更に別の構成例によれば、入力装置はアクチュエータの駆動制御のための制御部を含んでおり、該制御部によりアクチュエータは、タッチスクリーンが当該タッチスクリーンを介して入力される命令の確認のために操作面に実質的に平行する方向で、特に５０ｍｓ〜８００ｍｓの持続時間の間、有利には１００ｍｓ〜４００ｍｓの間、当該アクチュエータによって可動となるように、駆動制御可能である。この運動は例えば、特にタッチスクリーンの質量体とバネからなる揺動系の固有周波数によって周期的に行われてもよい。その際の周期的な運動は、例えば指数的成分を有する包絡線を伴う減衰的揺動ないし振動であり得る。
【００３８】
前記課題はさらに次のような入力装置、特に自動車用の入力装置であって、操作面の接触または操作面への押圧によって命令を入力するためのタッチスクリーンと、タッチスクリーンを基準体に対して少なくとも一方向に移動させるためのアクチュエータと、前記基準体と前記タッチスクリーンの機械的結合のための実質的にプラスチックからなるバネとを有している構成によって解決される。そのようなプラスチックは、特にポリカーボネート（polycarbonate）、ＡＢＳ、アセタール（acetal）又はポリエチレン（polyethylene）を含み得る。特に適するバネはアセタールから形成される。
【００３９】
前述した基準体は、自動車の一部、例えばハンドルやコンソールなどであり得る。またタッチスクリーンは情報を光学的に表示するように構成されていてもよい。しかしながら代替的構成例において、情報を光学的に表示するディスプレイが（透過的な）タッチスクリーンの下方に設けられ、この場合タッチスクリーンは、ディスプレイ、特に操作面に対して実質的に平行な方向に可動である。このケースでは本発明の主旨においてディスプレイが基準体であるか若しくは基準体の少なくとも一部である。
【００４０】
本発明のさらに別の構成例によれば、入力装置は、基準体とタッチスクリーンの機械的結合のための少なくとも３つの、特に有利には４つの実質的にプラスチックからなるバネを含んでいる。
【００４１】
本発明のさらなる構成例によれば、前記タッチスクリーンがバネによって基準体に対して自由な浮遊状態、特にボールベアリング、ボールベアリング状要素、及び/又は摺動面なしで支持されている。
【００４２】
本発明の更に別の構成例によれば、入力装置はアクチュエータの駆動制御のための制御部を含んでおり、該制御部によりアクチュエータは、タッチスクリーンが当該タッチスクリーンを介して入力される命令の確認のために操作面に実質的に平行する方向で、特に５０ｍｓ〜８００ｍｓの持続時間の間、有利には１００ｍｓ〜４００ｍｓの間、当該アクチュエータによって可動となるように、駆動制御可能である。この運動は例えば、特にタッチスクリーンの質量体とバネからなる揺動系の固有周波数によって周期的に行われてもよい。その際の周期的な運動は、例えば指数的成分を有する包絡線を伴う減衰的揺動ないし振動であり得る。
【００４３】
本発明の更に別の構成例によれば、入力装置、特に自動車用の入力装置であって、操作面の接触または操作面への押圧によって命令を入力するためのタッチスクリーンと、タッチスクリーンを基準体に対して少なくとも一方向に移動させるためのアクチュエータと、前記基準体と前記タッチスクリーンの機械的結合のための少なくとも１つのバネとを有している構成によって解決される。この場合前記タッチスクリーンがバネによって基準体に対して自由な浮遊状態、特にボールベアリング、ボールベアリング状要素、及び/又は摺動面なしで支持されている。
【００４４】
そのような基準体は、自動車の一部、例えばハンドルやコンソールなどであり得る。またタッチスクリーンは情報を光学的に表示するように構成されていてもよい。しかしながら代替的構成例において、情報を光学的に表示するディスプレイが（透過的な）タッチスクリーンの下方に設けられ、この場合タッチスクリーンは、ディスプレイ、特に操作面に対して実質的に平行な方向に可動である。このケースでは本発明の主旨においてディスプレイが基準体であるか若しくは基準体の少なくとも一部である。
【００４５】
本発明の更に別の構成例によれば、入力装置はアクチュエータの駆動制御のための制御部を含んでおり、該制御部によりアクチュエータは、タッチスクリーンが当該タッチスクリーンを介して入力される命令の確認のために操作面に実質的に平行する方向で、特に５０ｍｓ〜８００ｍｓの持続時間の間、有利には１００ｍｓ〜４００ｍｓの間、当該アクチュエータによって可動となるように、駆動制御可能である。この運動は例えば、特にタッチスクリーンの質量体とバネからなる揺動系の固有周波数によって周期的に行われてもよい。その際の周期的な運動は、例えば指数的成分を有する包絡線を伴う減衰的揺動ないし振動であり得る。
【００４６】
前記課題はさらに次のような表示装置、特に自動車用の表示装置であって、操作面の接触または操作面への押圧によって命令を入力するためのタッチスクリーンと、該タッチスクリーン下方に配設された情報の光学的表示のためのディスプレイと、タッチスクリーンをディスプレイに対して少なくとも操作面に対して実質的に平行する一方向に移動させるためのアクチュエータと、該アクチュエータを駆動制御するための制御部とを有している構成によって解決される。この場合前記アクチュエータは制御部を用いて次のように駆動制御可能である。すなわちタッチスクリーンが当該タッチスクリーンを介して入力される命令の確認のためにディスプレイに関し、特に操作面に対して実質的に平行する方向に当該アクチュエータによって可動となるように駆動制御可能である。
【００４７】
本発明の有利な構成例によれば、アクチュエータは制御部により、タッチスクリーンが当該タッチスクリーンを介して入力される命令の確認のために操作面に実質的に平行する方向で、特に５０ｍｓ〜８００ｍｓの持続時間の間、有利には１００ｍｓ〜４００ｍｓの間、当該アクチュエータによって可動となるように駆動制御可能である。この運動は例えば、特にタッチスクリーンの質量体とバネからなる揺動系の固有周波数によって周期的に行われてもよい。その際の周期的な運動は、例えば指数的成分を有する包絡線を伴う減衰的揺動ないし振動であり得る。
【００４８】
本発明の主旨では、自動車は特に様々な道路交通に利用されている車両を意味している。但し本発明の主旨としてのこれらの自動車とは、必ずしも内燃機関を備えた車両に限定されるものでもない。
【００４９】
さらなる利点や詳細な部分は、以下の明細書に記載する実施例に基づいた詳細な説明によって明らかとなる。
【実施例】
【００５０】
次に本発明を図面に基づき以下の明細書で詳細に説明する。図１には自動車のコックピット１が示されている。このコックピット１では、ダッシュボード３の下方にステアリングホイール２が配置されている。このダッシュボード３はステアリングホイール２の隣に配設されている入力装置４を有している。図２には、自動車のコックピット５に対する代替的実施例が示されており、この場合のコックピット５内にもダッシュボード７の下方にステアリングホイール６が設けられている。しかしながらこのステアリングホイール６内には、図１による実施例とは異なって入力装置８が配設されている。
【００５１】
図３には、入力装置４若しくは８の可能な実施例として、情報の光学的表示と平面内での命令の入力のための入力装置１０が示されている。図４には、図３の切断線Ａ−Ａに沿った入力装置１０の断面図が示されている。この入力装置１０は、ディスプレイ１７上に配設された操作面１６Ａを備えた透過的タッチスクリーン１６を有している。このディスプレイ１７は、保持部材２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃ，２９Ｄを用いて基準体２１に結合されている。この基準体２１は、ダッシュボード３の一部かステアリングホイール６の一部であり得る。
【００５２】
タッチスクリーン１６は、図には示されていない応力センサ（若しくは当量センサ）を含んでいてもよく、このセンサを用いて操作者から与えられたタッチスクリーン上の圧力を検出し得る。そのようしてタッチスクリーン１６を介した操作者によるタッチスクリーン１６の接触が、タッチスクリーン１６上の押圧による意図的な操作から区別される。それにより、このケースでは、タッチスクリーン１６の操作に対するタッチスクリーン１６上の操作エレメントとして表示されている箇所での押圧が、操作エレメントとして表示されている箇所での操作者によるタッチスクリーン１６の単純な接触によって導かれはしない。この種の構成は自動車での適用に有利である。
【００５３】
タッチスクリーン１６は、フレーム１５を用いて支持されている。このフレーム１５は、４つのＵ字形状のバネ１１，１２，１３，１４を有しており、これらのバネが結合要素１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄを用いて相互に結合される。このフレーム１５は、プラスチックからなる鋳造体であり、つまりＵ字形状のバネ１１，１２，１３，１４は、結合要素１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄと共に１つのプラスチック部分から鋳造されている。そのようなプラスチックは、例えばポリカーボネート（polycarbonate）、ＡＢＳ、アセタール（acetal）又はポリエチレン（polyethylene）を含み得る。特に適したＵ字形状バネは、アセタールから形成され得る。ポリカーカーボネートは、良好なバネを低コストで製造できるので特に有利である。
【００５４】
フレームは、結合要素１５Ａ及び１５Ｃにおいてタッチスクリーン１６と接着される。代替的若しくは付加的な構成例によれば、タッチスクリーン１６がＵ字形状のバネ１１，１２，１３，１４のプリロードによってフレーム内に保持される。
【００５５】
フレーム１５は、結合要素１５Ｃと接続された（フレキシブルな）結合部分１９を有している。この結合部分１９は、湾曲部１９Ａを有しており、これは電気モータとして構成されているアクチュエータ１８のエキセントリックな駆動シャフトジャーナル１８Ａ
を含んでいる。アクチュエータ１８の回転運動は、直進運動に変換される。アクチュエータ１８は、直流（ブラシ）モータとして構成されている。しかしながら、フレーム１５との別の接続によるその他の結合構成も用いることが可能である（例えばピエゾアクチュエータ、ボイスコイルなど）。
【００５６】
Ｕ字形状のバネ１１，１２，１３，１４は、それぞれ２つのバネアーム２５，２７と、これらの２つのバネアーム２５，２７の間に設けられた開口部２８と、当該２つのバネアームが結合されている結合点２６を有している。これらのＵ字形状のバネ１１，１２，１３，１４は、開口部２８に対して実質的に平行な方向にメインバネ定数を有して、開口部に対して実質的に垂直な方向には、サブバネ定数を有している。この場合サブバネ定数は、メインバネ定数の少なくとも４倍である。当該実施例においては、メインバネ定数は、図３中のメイン方向ＨＲとも称する方向に関しており、またサブバネ定数は、図３中のサブ方向ＮＲとも称する方向に関している。これらのメイン方向ＨＲ及びサブ方向ＮＲは互いに直交しているが、操作面１６Ａに対しては平行である。
【００５７】
Ｕ字形状のバネ１１，１２，１３，１４は、０.５ｍｍ〜２ｍｍの厚さＤを有しており、当該実施例では０.８ｍｍである。開口部２８の幅は、５ｍｍ〜３０ｍｍである。開口部２８の具体的な幅は、材質に依存して所望のメインバネ定数が得られるように選定される。この場合メインバネ定数は、タッチスクリーン１６の質量を次のように調整する。すなわちタッチスクリーン１６がＵ字形状のバネ１１，１２，１３，１４との結合において５Ｈｚ〜１５０Ｈｚ、特に３０Ｈｚ〜７５Ｈｚの固有周波数を有するように調整する。当該の実施例では、固有周波数は５５Ｈｚである。この固有周波数は本発明の主旨においては、Ｕ字形状バネ１１，１２，１３，１４とタッチスクリーン１６からのシステムの機械的な最小共振周波数である。
【００５８】
Ｕ字形状バネの概念は、本発明の主旨においては、特に広い意味で受取られるべきものである。従ってＵ字形状バネは本発明の主旨において特に２つのバネアームを有しているバネを含む。本発明の主旨によるＵ字形状バネは、図３に示されているように、半円形状のバネ１１，１２，１３，１４であるか若しくは厳密な意味では図５に示されているようなバネ３０を含む。さらに本発明の主旨によるＵ字形状バネは、図５、図６、図７、図８、図９、図１０に示されているようなバネ３０，３１，３２，３３，３４，３５を含む。これらの図中に示されている符号３０１，３１１，３２１，３３１，３４１，３５１は、それぞれ２つのバネアーム３０３，３０４；３１３，３１４；３２３，３２４；３３３，３３４；３４３，３４４；３５３，３５４の間に位置する結合点を表わしている。また符号３０２，３１２，３２２，３３２，３４２，３５２は、それぞれ２つのバネアーム３０３，３０４；３１３，３１４；３２３，３２４；３３３，３３４；３４３，３４４；３５３，３５４の間に位置する開口部である。
【００５９】
図３及び図４によるタッチスクリーン１６とディスプレイ１７は、データ技術によって制御部２０と接続されており、ディスプレイ１７からはディスプレイ１７上に表示される情報を伴う信号Ａが転送される。タッチスクリーン１６からは制御部２０が信号Ｐを受取り、この信号Ｐはタッチスクリーン１６のユーザーがタッチスクリーン１６のどこに触れたかを示し、及び/又は、予め設定されている場合には、それが入力として理解されるようにユーザーが入力位置として表わされた位置をタッチスクリーン１６上で押圧したかどうかを表わす。それにより１つの入力がタッチスクリーン１６の簡単なタッチによって行えるように設定できる。また１つの入力が、タッチスクリーン１６上の簡単な接触で既に行われるのではなく、タッチスクリーン１６上の（軽い）押圧によって初めて行われるように設定されてもよい。後者の場合は自動車での適用において特に有利となる。
【００６０】
命令の入力の確認として制御部は少なくとも５０ｍｓ継続する制御信号Ｓを発生し、この信号を用いてアクチュエータ１８が短時間だけ稼働する。この場合入力装置の個々のコンポーネントは、タッチスクリーン１６の偏倚が１ｍｍ以下となるように設計仕様される。この制御信号Ｓは例えば図１１中の時間軸ｔ上で表わされている簡単なジャンプ機能４９か、若しくは複雑な動きを形成する制御信号であり得る。図１２は、タッチスクリーン１６を用いた入力の確認としてのタッチスクリーン１６の動き４１の例を時間軸ｔに亘って表わしたものである。符号Ｍは、この場合タッチスクリーン１６に対して平行な方向でのタッチスクリーン１６の偏倚を表わしている。この場合Ｍは１ｍｍよりも小さい。タッチスクリーン１６の偏倚は、５０ｍｓ〜８００ｍｓの間、特に１００ｍｓ〜４００ｍｓの間の持続時間だけ生じる。図では、数人の被験者から引き出された、ジャンプ機能信号によって励起されたタッチスクリーン１６の動きが示されている。
【００６１】
他の被験者による別の有利な実施例では、タッチスクリーン１６が、タッチスクリーン１７を用いて入力された命令の確認のために（図１３にタッチスクリーン１６の偏倚Ｍとして時間軸ｔに亘って表わされているように）減衰する振動４２でもってタッチスクリーン１６に対して平行な方向で可動となる。この減衰する振動４２は、指数的成分を共なった包絡線４３ないし４４を有している。その際この包絡線４３ないし４４は、例えばタームｔａ若しくはｂｔを有する。この場合ｂは変数である。それによりこれらの包絡線４３ないし４４は、以下の関数、
ａ１＋ａ２・ｔａ３、若しくは
ｂ１＋ｂ２ｔ
であり得る。この場合ａ１，ａ２，ａ３，ｂ１，ｂ２は変数である。さらに当該減衰振動４２は、５Ｈｚ〜８０Ｈｚの間の周波数を有する。図１４には走査点において、タッチスクリーン１６に対して実質的に平行する方向でのタッチスクリーン１６の動きに対するさらなる制御信号４５が時間軸ｔに関して表わされている。この場合走査間隔は５１.２μｓである。この制御信号４５は、そのピーク値を基準として表わされている。これは３８.１Ｈｚの周波数を有し、２１０ｍｓ以降は減衰されている。その場合の減衰は二次的（平方）関係に従って行われる。
【００６２】
入力装置１０に相応して構成されている入力装置４及び８は、有利な構成例においては、例えば国際公開第００/２１７９５号パンフレットに開示されている表示/操作装置をそのメニュー誘導型機能を維持したままで置換えることが可能である。図１５、図１６、図１７、図１８、図１９及び図２０は、入力装置４０を用いて表わすことの可能な種々のマスクが示されている。この場合入力装置４０は、入力装置１０に相応して構成される。
【００６３】
図１５には、基本マスクを備えた入力装置４０が示されている。この場合この入力装置４０は、楕円で囲まれた操作素子１４１，１４２，１４３，１４４，１４５が示されている。図１５の操作素子１４２の接触ないし押圧によって、ラジオ操作のためのＭＳ浮くが読出される。そして図１５の操作素子１４３の接触ないし押圧によってＣＤプレイヤの操作のためのマスクが呼出される。
【００６４】
図１５の操作素子１４５を接触ないし押圧によって操作すると、図１６に示されている空調装置（エアコン）の操作のためのマスクが読出される。この図１６に示されているマスクでは、車両室内の各場所の温度情報が操作素子５０，５１，５２，５３，５４と共に示されており、この場合これらの温度情報は、目下設定されている温度に関しており、それらは当該操作素子５０，５１，５２，５３，５４を介して変更可能である。
【００６５】
図１６にタイトル“温度”及び自動車室内の簡易表示５５共に示されている図からは、車両室内の温度が個別にかつシート毎に設定可能であることが表わされている。操作素子５０は、車両のドライバーズシートに対する温度が１９度に設定されていることを表わしている。操作素子５３は、車両助手席５７に対して温度が２０度に設定されていることを表わしている。後部座席５８及び５９に対しては、左側が１９度で右側が１７度に設定されていることが表わされている。操作素子５２も１つの割当て、すなわち機能の割当てを有しており、ディスプレイ領域に“戻り”と示されている（この場合は次に高位のメニュー表示に係わっており、当該実施例では、図１５のマスクを意味する）。
【００６６】
図１５の操作素子１４１の接触ないし押圧によって、図１７に示されている、ナビゲーションシステムの操作のためのマスクが呼出される。このマスクでは、目下の車両位置に係る道路マップ６０の区分図と、該道路マップ６０上方の領域６１に目的地とそこまでの距離が表わされている。さらに操作素子６２，６３，６４，６５，６７，６８が示されており、それらの操作素子を用いて、接触ないし押圧によって下位マスクが読出される。その他にフレームの表示のための操作素子６６と、目的地誘導案内の開始のための操作素子６９が示されている。下位に置かれるメニュの詳細については、国際公開第００/２１７９５号パンフレットが参照される。その場合操作素子６２，６３，６４，６５，６６，６７，６８，６９は、当該パンフレット内で開示されている操作素子３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈに置換えられる。
【００６７】
図１７の操作素子６２の接触ないし押圧によって、図１８に示されている下位マスクが呼出される。これは領域７０において走行目的地が表示される。図１８による下位マスクを用いてさらに操作素子７２，７３，７４，７５，７６，７７，７８，７９が示されている。下位に置かれるメニュの詳細に関しては、国際公開第００/２１７９５号パンフレットが参照される。その場合操作素子７２，７３，７４，７５，７６，７７，７８，７９は、当該パンフレット内で開示されている操作素子３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈに置換えられる。
【００６８】
図１８の操作素子７２の接触ないし押圧によって、図１９に示されている下位マスクが読出される。このマスクでは、領域８０において入力すべき目的地が表示される。図１９による下位マスクを用いてさらに操作素子８２，８３，８４，８５が表示され、これらは国際公開第００/２１７９５号で開示されている操作素子３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈに置換えられる。領域８０内では、アルファベット選択行８８並びに操作素子８６，８７，８８が示されている。このアルファベット選択行８８は、操作素子８６ないし８７の接触ないし押圧によって上方若しくは下方に移動可能である。操作素子８９の接触ないし押圧によって、マーキングされているアルファベットが選択される。
【００６９】
図１５の操作素子１４４の接触ないし押圧によって、図２０に示されている電話操作のためのマスクが呼出される。そこでは領域９０内に電話のための選択ボタンが表示されている。この図２０による下位マスクを用いてさらに操作素子９２，９３，９４，９５，９６，９７，９８，９９が表示され、それらも国際公開第００/２１７９５号で開示されている操作素子３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈに置換えられる。この領域９０内に示されている電話のための選択ボタンは、電話番号のダイヤルを可能にする操作素子として構成されている。
【００７０】
図１５、図１６、図１７、図１８、図１９、図２０に示されているマスクと下位マスクにおいては、さらに操作素子１００，１０２，１０３，１０４が示されており、それらは操作素子１４１、１４２、１４３、１４４、１４５に相応している。
【００７１】
操作素子５０，５１，５２，５３，５４，６２，６３，６４，６５，６６，６７，６８，６９，７２，７３，７４，７５，７６，７７，７８，７９，８２，８３，８４，８５，８６，８７，８９，９２，９３，９４，９５，９６，９７，９８，９９，１００，１０１，１０２，１０３，１０４，１４１，１４２，１４３，１４４，１４５は、ハプティックフィードバックを形成する。それに対しては、表示部４０のタッチスクリーンが図３、図４、図１１、図１２、図１３ないし図１４に関連して述べてきたように、相応する操作素子５０，５１，５２，５３，５４，６２，６３，６４，６５，６６，６７，６８，６９，７２，７３，７４，７５，７６，７７，７８，７９，８２，８３，８４，８５，８６，８７，８９，９２，９３，９４，９５，９６，９７，９８，９９，１００，１０１，１０２，１０３，１０４，１４１，１４２，１４３，１４４，１４５の接触ないし押圧によってユーザー入力が行われた場合には、すなわち接触が例えば十分な長さで行われたか及び/又は十分な圧力でタッチスクリーンが押圧された場合には、可動される。このことは自動車への適用においては、特に有利となる。なぜなら操作者、すなわち自動車のドライバが表示部に目をそらされることなくそのフィードバック反応で自身の入力の確認を得られるからである。このようにして走行中の安全性が保たれる。
【００７２】
本発明による装置は、ドイツ連邦共和国特許出願DE 101 39 693 A1明細書によるマルチファンクション操作装置への転用も可能である。その場合には、例えばそこに開示されている回転素子を操作素子８６，８７に相応するように構成された操作素子に置換えが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】自動車のコックピットに対する実施例を示した図
【図２】自動車のコックピットに対するさらなる実施例を示した図
【図３】入力装置を示した図
【図４】図３による入力装置のラインＡ−Ａに沿った入力装置断面図
【図５】バネの実施例を示した図
【図６】バネのさらなる実施例を示した図
【図７】バネのさらなる実施例を示した図
【図８】バネのさらなる実施例を示した図
【図９】バネのさらなる実施例を示した図
【図１０】バネのさらなる実施例を示した図
【図１１】簡単な制御信号を表わした図
【図１２】タッチスクリーンに対して実質的に平行する方向でのタッチスクリーンの運動を表わした図
【図１３】タッチスクリーンに対して実質的に平行する方向でのタッチスクリーンの運動を表わした図
【図１４】さらなる制御信号を表わした図
【図１５】入力装置を用いて表示される基本マスクの実施例を示した図
【図１６】空調装置の操作用のマスクに対する実施例を示した図
【図１７】ナビゲーションシステムの操作用のマスクに対する実施例を示した図
【図１８】ナビゲーションシステムの操作用の下位マスクに対する実施例を示した図
【図１９】ナビゲーションシステムの操作用のさらなる下位マスクに対する実施例を示した図
【図２０】電話の操作用のマスクに対する実施例を示した図
【符号の説明】
【００７４】
１，５    コックピット
２，６    ステアリングホイール
３，７    ダッシュボード
４，８，１０，４０  入力装置
１１〜１４    ばね
３０〜３５    バネ
１５      フレーム
１５Ａ〜１５Ｄ  結合要素
１６    操作素子
１６Ａ  操作面
１７    ディスプレイ
１８    アクチュエータ
１９    結合部分
２０    制御部
２１    基準体
２５，２７  バネアーム
３０３、３０４  バネアーム
３１３，１３４  バネアーム
３２３，３２４  バネアーム
３３３，３３４  バネアーム
３４３，３４４  バネアーム
３５３，３５４  バネアーム
２６，３０１  結合点
３１１，３２１  結合点
３３２，３４２  開口部
２９Ａ，２９Ｂ  保持部
２９Ｃ，２９Ｄ  保持部
４１    動き
４２    振動
４５    制御信号
５５    室内
５６    車両ドライバ席
５７    助手席
５８，５９  リアシート
６０    道路マップ
Ｄ      厚さ
ＨＲ    メイン方向
ＮＲ    サブ方向
Ｓ      制御信号
ｔ      時間
【図１】
2005222551.tif 000003
【図２】
2005222551.tif 000004
【図３】
2005222551.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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